Đột biến gen là gì? Các dạng đột biến gen phổ biến

Chu Văn An

Đột biến gen là gì? Đột biến gen là sự thay đổi vĩnh viễn tạo ra một gen mới trong chuỗi DNA. Quá trình này làm cho các gen khác với các gen bình thường được tìm thấy ở hầu hết các sinh vật. Mức độ đột biến gen có thể ảnh hưởng đến các khối xây dựng DNA riêng lẻ cũng như các đoạn nhiễm sắc thể lớn. Hãy cùng Việt Chem tìm hiểu thêm thông tin qua bài viết sau.

1. Đột biến gen là gì?

Đột biến gen là gì? Đột biến gen là sự thay đổi vĩnh viễn tạo ra một gen mới trong chuỗi DNA. Điều này làm cho trình tự DNA bị đột biến khác với trình tự tìm thấy ở hầu hết mọi người. Mức độ đột biến gen có thể ảnh hưởng đến các khối xây dựng DNA đơn lẻ cũng như các đoạn nhiễm sắc thể lớn bao gồm nhiều gen.

Hình 1: Đột biến gen là sự thay đổi vĩnh viễn tạo ra một gen mới trong trình tự DNA

Đột biến gen được phân thành 2 nhóm chính bao gồm: Đột biến gen dị hợp tử và đột biến Somatic.

2. Nguyên nhân gây đột biến gen là gì?

Có nhiều nguyên nhân gây đột biến gen, bao gồm cả yếu tố tự nhiên và yếu tố môi trường. Dưới đây là một số nguyên nhân phổ biến gây đột biến gen:

2.1. Lỗi trong quá trình sao chép DNA (Replication Error)

Trong quá trình sao chép DNA, lỗi có thể xảy ra khi sao chép các nucleotide (đơn vị cơ bản của DNA). Điều này có thể dẫn đến những thay đổi trong trình tự gen.

Hình 2: Có rất nhiều nguyên nhân gây đột biến gen

2.2. Tác dụng của tia X và tia cực tím (Bức xạ)

Tia X, tia cực tím và các loại tia ion hóa khác có thể gây tổn hại cho DNA, dẫn đến đột biến gen. Ví dụ, việc tiếp xúc với tia cực tím có thể gây ra những thay đổi trong cấu trúc của nucleotide.

2.3. Chất hóa học

Nhiều hóa chất có thể gây đột biến gen. Những chất này có thể là chất gây ung thư, chất hòa tan chất béo (chất gây đột biến); Hoặc thuốc chống côn trùng dùng trong nông nghiệp.

2.4. Ảnh hưởng lan truyền

Một số virus có khả năng tích hợp vào gen của vật chủ dẫn đến làm thay đổi cấu trúc di truyền. Ví dụ, virus HIV tích hợp vào gen của tế bào bị nhiễm bệnh và có thể gây đột biến gen.

2.5. Điều kiện tự nhiên

Một số đột biến gen xảy ra tự nhiên trong quá trình tiến hóa và di truyền. Những thay đổi như: Đột biến dị hợp tử có thể xảy ra như một phần của đa dạng di truyền tự nhiên.

2.6. Lỗi phân chia nhiễm sắc thể

Trong quá trình phân cắt nhiễm sắc thể, có thể xảy ra sai sót dẫn đến mất mát; Hoặc thêm các đoạn gen trong quá trình tái tạo tế bào.

2.7. Nhiệt độ và áp suất cao (Nhiệt độ và áp suất cao)

Môi trường nhiệt độ và áp suất cao có thể gây ra những thay đổi trong cấu trúc di truyền. Đặc biệt là khi tế bào đang phân chia hoặc sao chép DNA.

3. Các loại đột biến gen phổ biến hiện nay

Một số loại đột biến gen chính và phổ biến bao gồm:

3.1. Đột biến tên lửa

Loại đột biến này xảy ra khi một cặp bazơ (nucleotide) trong gen được thay thế bằng một cặp bazơ khác. Điều này dẫn đến mã di truyền tạo ra một axit amin khác trong chuỗi protein.

3.2. Đột biến vô nghĩa

Ở loại này, sự thay đổi cặp bazơ dẫn đến mã gen tạo ra codon dừng sớm. Làm cho protein trở nên ngắn lại và thường không hoạt động.

Hình 3: Một số đột biến gen chính và phổ biến

3.3. Đột biến chèn (Đột biến chèn)

Đây là quá trình khi một hoặc nhiều cặp bazơ được chèn vào trình tự gen. Có thể gây ra những thay đổi lớn trong cấu trúc protein.

3.4. Xóa đột biến

Ngược lại với đột biến chèn, đột biến xóa là quá trình khi một hoặc nhiều cặp bazơ bị mất khỏi chuỗi gen. Có thể dẫn đến mất mát hoặc thay đổi lớn về protein.

3.5. Đột biến Frameshift (Đột biến Frameshift)

Đột biến này xảy ra do việc chèn hoặc xóa một số cặp bazơ không phải là bội số của 3. Điều này làm thay đổi “khung đọc” của gen và dẫn đến sự thay đổi lớn về protein.

3.6. Đột biến nhân đôi

Ở loại này, một phần hoặc toàn bộ gen được sao chép và chèn vào một gen khác. Điều này có thể dẫn đến tăng cường hoặc thay đổi các đặc tính của protein.

3.7. Lặp lại đột biến mở rộng

Loại đột biến này xảy ra khi một chuỗi nucleotide ngắn (lặp lại) được nhân đôi và mở rộng. Có thể gây ra các bệnh liên quan đến mất cân bằng trình tự gen.

Những loại đột biến gen này đều ảnh hưởng đến chức năng của protein, có thể gây ra những tác động khác nhau lên cơ thể.

4. Đột biến gen có tác dụng gì?

Dưới đây là một số tác động phổ biến của đột biến gen:

Hình 4: Một số tác động thường gặp của đột biến gen

• Thay đổi chức năng của protein: Nếu đột biến xảy ra ở gen mã hóa protein, nó có thể dẫn đến những thay đổi về cấu trúc và chức năng của protein. Ảnh hưởng đến nhiều quá trình sinh học, bao gồm: Quá trình enzyme, hình thái tế bào và hành vi truyền tín hiệu.
• Nguyên nhân bệnh lý: Gây ra các bệnh di truyền. Ví dụ, đột biến gen BRCA1 và BRCA2 có thể làm tăng nguy cơ phát triển ung thư vú và tử cung.
• Ảnh hưởng đến di truyền: Một đặc điểm hoặc bệnh tật di truyền trong gia đình.
• Đặc tính sinh học mới: Tạo ra đặc tính sinh học mới ở sinh vật. Ví dụ, cây trồng biến đổi gen có khả năng kháng sâu bệnh tốt hơn hoặc điều kiện môi trường khắc nghiệt hơn.
• Thích ứng và tiến hóa: Tăng cường khả năng thích ứng, làm nổi bật những biến thể có lợi trong quá trình tiến hóa.
• Dẫn đến các vấn đề về sức khỏe: Đột biến gen liên quan đến điều hòa lượng đường trong máu có thể dẫn đến bệnh tiểu đường.

Việt Chem vừa chia sẻ và giải đáp thắc mắc của bạn về đột biến gen là gì qua nội dung bài viết. Hy vọng bài viết này đã mang lại những thông tin hữu ích về gen cho các bạn.